专利名称：一种用于互联网的机器人装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种用于互联网的机器人装置。
背景技术：
人类对机器人的潜在需求是各种各样的，未来机器人一定会成为人们的生活必需品。例如现在有许多人对通过按钮输入手机号码或通过键盘给PC机进行输入感到厌烦，如果只要向机器人发出命令就能完成这些任务，那么在生活中的方方面面就会感到非常方便。但是要实现这一点有许多技术课题，机器人必有具备语音识别功能、情感交流功能、传动功能等。在机器人研究领域比较领先的有日本、美国等国家，2002年一2003年，日本总务省实施“网络机器人调查研究会”，形成了其基本要点。日本东京大学佐藤等人早在1992年·就提出了将机器人的传感功能和传动功能扩大到整个房间里形成“机器人住宅”。2005 年起欧洲的EURON II ( European Robotics Network )内创建了 (网络机器人系统研究室)Research Atelier on Network Robot System,以巴塞罗那为中心的欧洲版网络机器人项目 URUS (Ubiquitous Networking Robotics in Urban Settings)是ー个从2006年12月开始执行的3年计划。验证实验从2008年开始进行。现在，法国、意大利亚、瑞士、葡萄牙、英国、西班牙等6国都在进行着相应的研究和开发。从早期的研究成果可以看出，网络技术和机器人技术的融合，可以通过获取机器人所处的环境信息提供补充信息来代替人完成某项工作，提高单个机器人的功能。另一方面，由于计算机实现了网络化，与此同时原来的智能化系统通过网络就能够和已有的机器人相互连结起来，就能够实现単一智能化系统不能实现的许多服务。互联网机器人是机器人技术与网络技术的融合技术，是ー种能够实现单体机器人无法完成的服务的机器人，一定会成为在今后泛在社会中应用的ー项重要技木。目前，我国在互联网技术人领域也进行了大量的研究专利201020518029. 6实现了对机器人的网络远程语音监控，当操作人员与机器人之间存在一定距离吋，操作人员可以通过无线的方式向机器人下达语音指令，实现机器人在工作环境恶劣或者从事危险工作时，操作人员对机器人的远程监控；专利200510011525.6为电信网络通即时通信机器人，即SMIM机器人。即时通信用户把SMIM机器人添加为联系人，就可以与目的移动电话进行短消息或语音通信过程，等等。总的来说，我们可以将其研究方向概括为两个方面一是用户通过网络向机器人下达指令，机器人根据指令执行相关动作；ニ是即时通讯技木。然而，目前的研究都只是用户通过网络来控制机器人，而没有实现用户通过机器人来实现访问网络，并相应根据网络访问结果作出信息反馈或其他动作。另外，机器人自身也一般是实现比较单ー的智能化，而无法更加全面地理解用户的意图。有鉴于此，现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于互联网的机器人装置，与互联网技术有机融合后，能够比较全面地理解用户意图，充分地利用各种网络资源，实现与用户的智能互动。为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案 一种用于互联网的机器人装置，具有ー连接外部处理服务器的接ロ，其中，所述机器人装置包括一设置在机器人外壳内的电路板，在所述电路板上设置有处理装置，所述机器人装置还包括信息采集装置、信息反馈装置和外部处理服务器；其中，所述处理装置通过所述接ロ连接外部处理服务器，所述处理装置连接 信息采集装置和信息反馈装置；在所述处理装置中设置有一微处理器，所述微处理器采用单片机。所述的机器人装置，其中，所述接ロ为USB接ロ。所述的机器人装置，其中，所述处理装置还包括电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接口和加密芯片的对应电路，所述微处理器分别连接控制电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接ロ、加密芯片。所述的机器人装置，其中，所述微处理器为ARM7处理器。所述的机器人装置，其中，所述信息采集装置包括语音采集装置、图像采集装置和传感器装置；所述传感器装置包括用于用户触摸时产生电容信号的铜箔、对电容信号进行采集的电容式触摸传感器、对于机器人肢体运动位置信息进行采集的电位器和用于非接触感应的光敏传感器。所述的机器人装置，其中，所述语音采集装置采用麦克风。所述的机器人装置，其中，所述图像采集装置采用摄像头。所述的机器人装置，其中，所述信息反馈装置包括动作反馈装置、表情反馈装置和语言反馈装置；所述表情反馈装置包括两组显示屏和ー组心形灯；所述动作反馈装置包括控制机器人肢体运动的直流电机；所述语言反馈装置包括喇叭。所述的机器人装置，其中，所述电源装置包括一 5V电源适配器和一用于将5V电压转为3. 3V电压的电源转换装置。所述的机器人装置，其中，所述存储器为ー FLASH芯片；所述中断触发装置为两个限位开关。有益效果本实用新型的一种用于互联网的机器人装置通过互联网技术和机器人技术的有机融合，以机器人为操控对象实现ー种使用互联网的方便快捷的人机智能交互方式。用户可以像和自己朋友交流一祥和机器人进行交流，实现信息获取以及和网络或本机的互动。。
图I是本实用新型的机器人装置的组成结构框图。图2是本实用新型实施例的机器人装置的示意图。
具体实施方式
[0027]本实用新型提供一种用于互联网的机器人装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下參照附图并举实施例对本实用新型进ー步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请參阅图1，图I为本实用新型的用于互联网的机器人装置的组成结构框图。如图所示，所述机器人装置10包括一设置在机器人外壳内的电路板，在所述电路板上设置有处理装置100，所述机器人装置还包括信息采集装置200、信息反馈装置300和外部处理服务器20 ;这些装置的实现为现有技术中所知，在此不再赘述；所述处理装置100通过所述接ロ11连接外部处理服务器20、所述处理装置100连接信息采集装置200和信息反馈装置300。因为本实用新型的机器人装置涉及到大量的音视频处理、语音识别、互联网以及自身捜索，为了实现机器人装置(下面也称为机器人)自身的高速运算，故将所述机器人连接一外部处理服务器，将进行大量运算的算法在外部处理服务器20上进行，减轻了机器人自身的处理装置100的运算量，使处理装置100只进行控制和信息采集(控制与信息采集装置200和信息反馈装置300)。因此，所述处理装置100只要满足机器人外设所需的接口和硬件资源即可。所述处理装置包括一微处理器，所述微处理器采用单片机。所述单片机适用于简单的测控系统，功能相对简单，价格较低，应用可以很广，可以包括狭义的8位单片机、ARM单片机、DSP单片机等等。进ー步地，所述处理装置还包括电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接口和加密芯片的对应电路，所述微处理器分别连接控制电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接ロ、加密芯片。而信息采集装置200则为了实现机器人与用户的智能交互，设计了多种信息的采集，使机器人具有视觉、听觉、触觉等功能；信息反馈装置300用于针对信息采集装置200采集的信息，做出相应的反馈行为。下面通过ー个具体的硬件系统来说明下本实用新型的机器人是如何实现的，在本实施例中，所述处理装置包括一微处理器、电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接口和加密芯片，所述微处理器分别连接电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接ロ、加密芯片。因为微处理器的运算要求不高，ARM7系列处理器速度已经可以满足需求了。例如NXP公司的LPC1752微处理器片内提供了多路？丽、12(^0、5 1、臥町、旧8、可中断I/O等资源，简化了系统硬件结构，节约了成本。当微处理器采用ARM7处理器时，相应的其他硬件设计可以采用如图2所示来进行。请參阅图2，图2为本实用新型的第一实施例的机器人的硬件系统的结构框图。如图所示，在本实施例中，所述微处理器为ARM7处理器(图中用ARM表示)；所述电源装置包括一 5V电源适配器和一用于将5V电压转为3. 3V电压的电源转换装置；所述存储器为ーFLASH芯片(在本实施例中，所述FLASH芯片为4M);所述连接外部处理设备的接ロ为多个USB接ロ(图中用USB Hub表示)；所述中断触发装置为限位开关(在本实施例中为两个)。具体来说，所述5V电源适配器用于为本实用新型的机器人提供电源，并通过ー电源转换装置为ARM7处理器来提供合适的工作电压；所述FLASH芯片与ARM7处理器连接(通过4个输入输出接ロ)，可进行可快速存储、擦除数据；所述外部处理设备接ロ用于连接外部处理服务器(也可以连接信息采集装置和信息反馈装置，下面会介绍到)和ARM7处理器，在本实施例中，所述外部处理服务器包括一 PC，其不但可以进行大量运算，还可以通过PC的网络接ロ与互联网进行交互，另外，所述外部处理服务器还包括用于存储本地数据库的存储设备，实现与本地数据库之间的信息交流。进ー步地，所述信息采集装置还可以包括语音采集装置、图像采集装置和传感器装置(应当理解的是，上述语音采集装置、图像采集装置和传感器装置可以根据需要来进行组合在机器人装置上，相互之间是独立的)，从而使机器人具有视觉、听觉、触觉等功能。举例来说，如图2所示，所述语音采集装置为麦克风(图中用MIC表示)，所述图像采集装置为摄像头，ARM7处理器USB Hub连接PC，将采集到的声音、图像信息发送到PC，由PC来进行相应的处理。另外，所述传感器装置包括触摸传感器芯片、2个位置传感器和I个光敏传感器，通过电容式触摸传感器模块实现电容信号的采集，再通过铜箔完成用户触摸时电容信号的感知。所述触摸传感器芯片连接n个感应片，这些感应片可安装在机器人地不同部位，实现机器人自身的触觉，例如头、胳膊等身体任意位置。再通过电位器进行位置信息采集，实现电机运动位置信息反馈；通过光电传感器实现运动限位。通过光敏传感器实现非接触式感应。更进一歩地，所述信息反馈装置可以包括动作反馈装置、表情反馈装置和语言反馈装置。具体来说，在本实施例中，如图2所示，所述表情反馈装置包括两组显示屏和ー组心形灯；所述动作反馈装置包括控制机器人肢体运动的直流电机(图中直流电机的个数为4个，其通过驱动电路连接ARM7处理器)；所述语言反馈装置包括音频输出装置(图中喇叭I、喇叭2通过音频放大LM4871模块和解码芯片连接USB Hub)。所述信息反馈装置通过两组显示屏实现类似于眼睛表情显示，例如笑容、生气、流泪，也可以根据场景显示其动画与图片；通过喇叭I和喇叭2，实现了当用户和机器人进行交互时，机器人可以通过语言对用户进行回应，使得机器人活灵活现；除了以上反馈外机器人还可以通过肢体语言对用户进行回应，例如摸机器人头时会摇摇胳膊、撒撒娇之类(其通过动作反馈装置来实现)。应当理解地是，所述动作反馈装置、表情反馈装置和语言反馈装置可以组合使用(机器人的各种技术模块可自由组合，实现互联网人机智能交互和多种功能)，更全面地与用户进行交互，提供服务。下面举几个例子来说明下本实用新型的第一实施例中的机器人是如何工作的实现智能点歌的机器人当安装在机器人某一部位的感应片(如头部，背部等)感知到触摸后，将相应信号传输到触摸传感器芯片，该芯片对信号进行处理后将结果传递给机器人微处理器，微处理器(ARM7处理器)按照协议将结果传输给PC机上的客户端(即外部处理服务器)同时通过心形灯(LED)对用户进行反馈，客户端启动语音识别软件，对MIC采集到的语音信息进行识别(如“捜索歌曲‘真的爱你指令)，客户端开始通过互联网搜索该歌曲，同时控制交互回馈系统对用户进行应答，如客户端将音频信息通过USB接ロ输出到机器人，通过音频解码芯片将信息转变成模拟信号，再通过音频功率放大，最后通过喇叭(喇叭I、喇叭2)播放语音应答“正在所搜，主人请稍等”，客户端向机器人微处理器发送表情命令和动作命令，微处理器调用FLASH中数据，使显示屏(可以为TFT屏)显示搜索标志图片，表现出机器人眼睛显示搜索标示，以及微处理器按照客户端指令控制相应部位驱动电路带动电机做一定速度、一定方向的运动，表现出机器人肢体动作。随后搜索完成后开始该歌曲播放。物品捜索机器人将要寻找的物品给本实用新型的机器人看，机器人的图像采集装置(例如CMOS传感器)在驱动电路的配合下采集该物品图片信息，再通过USB接ロ传送给外部处理服务器，外部处理服务器启动图像识别功能，提取图片特征，然后通过互联网搜索匹配图片，最終和上例一祥PC上的客户端像机器人发送指令控制交互反馈系统，将查询到的信息播报给用户，同时配合一定的表情与动作。类似方法实现的功能如股票行情、天气预报、新闻播报、讲故事、讲古诗等。综上所述，本实用新型的用于互联网的机器人装置，具有ー连接外部处理服务器的接ロ，其中，所述机器人装置包括一设置在机器人外壳内的电路板，在所述电路板上设置有处理装置，所述机器人装置还包括信息采集装置、信息反馈装置和外部处理服务器；所述处理装置通过所述接ロ连接外部处理服务器，所述处理装置连接信息采集装置和信息反馈装置。通过本实用新型的机器人装置，用户可以像和自己朋友交流一祥和机器人进行交流，实现信息获取以及网络或本机的互动。机器人的各种技术模块可自由组合，实现互联网人机智能交互和多种功能。从而更全面地理解用户意图，人性化的为用户提供了各种网络资源，方便了用户，尤其是老年人和儿童对网络的使用。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及·其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种用于互联网的机器人装置，具有ー连接外部处理服务器的接ロ，其特征在于，所述机器人装置包括一设置在机器人外壳内的电路板，在所述电路板上设置有处理装置，所述机器人装置还包括信息采集装置、信息反馈装置和外部处理服务器；其中，所述处理装置通过所述接ロ连接外部处理服务器，所述处理装置连接信息采集装置和信息反馈装置； 在所述处理装置中设置有一微处理器，所述微处理器采用单片机。
2.根据权利要求I所述的机器人装置，其特征在于，所述接ロ为USB接ロ。
3.根据权利要求I所述的机器人装置，其特征在于，所述处理装置还包括电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接口和加密芯片的对应电路，所述微处理器分别连接控制电源装置、中断控制装置、存储器、外部处理设备接ロ、加密芯片。
4.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，所述微处理器为ARM7处理器。
5.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，所述信息采集装置包括语音采集·装置、图像采集装置和传感器装置；所述传感器装置包括用于用户触摸时产生电容信号的铜箔、对电容信号进行采集的电容式触摸传感器、对于机器人肢体运动位置信息进行采集的电位器和用于非接触感应的光敏传感器。
6.根据权利要求5所述的机器人装置，其特征在于，所述语音采集装置采用麦克风。
7.根据权利要求5所述的机器人装置，其特征在于，所述图像采集装置采用摄像头。
8.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在干，所述信息反馈装置包括动作反馈装置、表情反馈装置和语言反馈装置；所述表情反馈装置包括两组显示屏和ー组心形灯；所述动作反馈装置包括控制机器人肢体运动的直流电机；所述语言反馈装置包括喇叭。
9.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，所述电源装置包括一5V电源适配器和一用于将5V电压转为3. 3V电压的电源转换装置。
10.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，所述存储器为ーFLASH芯片；所述中断触发装置为两个限位开关。
专利摘要本实用新型公开了一种用于互联网的机器人装置，具有一连接外部处理服务器的接口，其中，所述机器人装置包括一设置在机器人外壳内的电路板，在所述电路板上设置有处理装置，所述机器人装置还包括信息采集装置、信息反馈装置和外部处理服务器；所述处理装置通过所述接口连接外部处理服务器，所述处理装置连接信息采集装置和信息反馈装置。通过本实用新型的机器人装置，用户可以像和自己朋友交流一样和机器人进行交流，实现信息获取以及网络或本机的互动。机器人的各种技术模块可自由组合，实现互联网人机智能交互和多种功能。从而更全面地理解用户意图，人性化的为用户提供了各种网络资源，方便了用户，尤其是老年人和儿童对网络的使用。
文档编号B25J11/00GK202753155SQ20122034858
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者金劲松, 秦传宇, 曹佳, 方琎, 唐沐, 罗宇, 杜健, 王涛 申请人:深圳市中科睿成智能科技有限公司, 深圳市腾讯计算机系统有限公司